Регулирующий клапан

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Фельдман Айзик Иосифович(72) Автор Фельдман Айзик Иосифович(73) Патентообладатель Фельдман Айзик Иосифович(57) Регулирующий клапан, содержащий корпус с патрубками и седлом, запорный орган,выполненный в виде полого цилиндра, установленного герметично относительно корпуса и связанного с приводом для его продольного возвратно-поступательного перемещения,отличающийся тем, что седло выполнено в виде диска, прикрепленного к внутренней стенке корпуса, причем контактирующая с запорным органом поверхность диска снабжена игольчатым выступом, а полый цилиндр на его запирающем торце выполнен изнутри усеченным в направлении седла. 5146 1 Изобретение относится к трубопроводной арматуре, используемой в трубопроводах,преимущественно среднего и большого диаметров. Известно запорное устройство, содержащее корпус с патрубками, размещенное в полости корпуса седло и запорный орган, установленный с возможностью возвратнопоступательного перемещения в направлении, перпендикулярном седлу. В указанном запорном устройстве седло выполнено в виде кольца, а запорный орган выполнен в виде тарелки (авт. св-во СССР 767444, опубл. 30.09.80, бюллетень 36). Такие формы седла и запорного органа требуют значительных перестановочных усилий при повышенных давлениях и больших диаметрах проходных сечений трубопроводов, что снижает надежность его функционирования. Известно также запорное устройство, содержащее корпус с патрубками и седлом, запорный орган, связанный с эксцентриковым приводом для его возвратно-поступательного перемещения, при этом седло выполнено в виде торцевой заглушки выходного патрубка по форме пробки, на боковых поверхностях которой выполнены отверстия, сообщающие полость патрубка с полостью корпуса, а на внешней торцевой поверхности установлена уплотнительная прокладка, запорный орган выполнен в виде полого цилиндра, установленного соосно с торцевой заглушкой выходного патрубка и герметично примыкающего своей боковой поверхностью к внутренней боковой поверхности корпуса с возможностью скольжения (патент Российской Федерации 2109191, опубл. 20.04.98, бюллетень 11). Указанное известное устройство является наиболее близким к предложенному по совокупности его существенных признаков. Недостатком известного устройства является наличие нескольких поворотов управляемой среды в зоне седла, которые создают повышенное гидравлическое сопротивление,ведущее к потере кинетической энергии потока среды. Другим недостатком известного устройства является ограниченная эксцентриковым приводом величина хода запорного органа, а также отсутствие возможности влиять на его расходную характеристику, что особенно важно для регулирования больших расходов среды при автоматическом управлении процессом. Задача, на решение которой направлено изобретение, состояла в разработке регулирующего клапана для трубопроводов, преимущественно среднего и большого диаметров,обеспечивающего посредством простой и надежной конструкции снижение динамических нагрузок и энергозатрат на управление рабочей средой, расширение его регулирующих возможностей. Согласно изобретению, поставленная задача решена следующим образом. Предложенный регулирующий клапан содержит корпус с патрубками и седлом, запорный орган, выполненный в виде полого цилиндра, установленного герметично относительно корпуса и связанного с приводом для его продольного возвратно-поступательного перемещения. Отличительной особенностью предложенного клапана является то, что седло выполнено в виде диска, прикрепленного к внутренней стенке корпуса, причем контактирующая с запорным органом поверхность диска снабжена игольчатым выступом, а полый цилиндр на его запирающем торце выполнен изнутри усеченным в направлении седла. Такое выполнение пары седло-золотник обеспечивает необходимый диапазон регулирования пропускной способности клапана и значительное снижение динамических нагрузок на запорный орган, что позволяет использовать простой и легко управляемый привод его перемещения. Конструкция регулирующего клапана характеризуется простотой и надежностью его функционирования. Предложенный регулирующий клапан показан на примерах его исполнения на фиг. 1 приведен общий вид клапана (пример 1, подача текучей среды в продольном направлении относительно запорного органа) на фиг. 2 - то же, вид по А 2 5146 1 на фиг. 3 приведен общий вид клапана (пример 2, подача текучей среды в поперечном направлении относительно запорного органа). Пример 1 конкретного выполнения клапана. Регулирующий клапан (фиг. 1) содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. В полости корпуса 1 в зоне выходного патрубка 3 установлено седло, которое выполнено в виде диска 4, прикрепленного посредством распорок 5 к внутренней стенке корпуса 1. Таким образом между распорками 5 образованы проходы 6 для текучей среды. Соосно с диском 4 в полости корпуса 1 установлен запорный орган, который выполнен в виде полого цилиндра 7. Цилиндр 7 установлен в трубчатой направляющей 8 с возможностью возвратно-поступательного перемещения посредством системы рычагов 9, связанной с валом электродвигателя (на чертеже не показан). Трубчатая направляющая 8 герметично прикреплена к внутренней стенке корпуса 1 посредством заглушек 10. Контактирующая с запорным органом поверхность диска 4 снабжена игольчатым выступом 11, профиль которого позволяет регулировать расходную характеристику клапана. Полый цилиндр 7 на его запирающем торце 12 выполнен изнутри усеченным в направлении седла. Работает клапан следующим образом. В закрытом состоянии посредством системы рычагов 9 полый цилиндр 7 прижат торцем 12 к поверхности игольчатого выступа 11 диска 4. При включении электродвигателя система рычагов 9, поворачиваясь друг относительно друга, посредством рычага, соединенного с полым цилиндром 7, перемещает последний относительно поверхности выступа 11. Регулируемая среда через входной патрубок 2, через полость цилиндра 7, проходное сечение между торцем 12 и поверхностью выступа 11, а также проходы 6 вытекает через выходной патрубок 3. При этом седло в виде диска с игольчатым выступом является неподвижной деталью,а запорный орган не имеет утяжеляющих его деталей и механизмов и не требует значительных усилий на его подъем и опускание. Течение среды происходит при минимальном гидравлическом сопротивлении с оптимальным диапазоном регулирования пропускной способности клапана. Пример 2 конкретного выполнения клапана. Регулирующий клапан (фиг. 3) содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. В полости корпуса 1 на его внутренней стенке жестко закреплено седло в виде диска 4. Соосно с диском 4 в полости корпуса 1 размещен запорный орган в виде полого цилиндра 7. Полый цилиндр 7 установлен герметично относительно направляющей 8, прикрепленной к внутренней стенке корпуса 1. Полый цилиндр 7 связан с приводом его возвратно-поступательного перемещения посредством штока 13, управляемого системой рычагов 9. Контактирующая с запорным органом поверхность диска 4 снабжена игольчатым выступом 11, а полый цилиндр 7 на его запирающем торце 12 выполнен изнутри усеченным в направлении седла. Работает регулирующий клапан аналогичным примеру 1 образом. Но при этом текучая среда проходит через клапан в направлении, поперечном направлению движения запорного органа. При этом каждый из патрубков 2, 3 может быть как входным, так и выходным, т.е. текучая среда может проходить через регулирующий клапан либо в направлении от патрубка 2 к патрубку 3, либо в направлении от патрубка 3 к патрубку 2. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4